1946年，经国民政府教育部批准,在兰州设立国立兽医学院，由时任中央大学教授的盛彤笙先生负责组建，并任首任院长。这是中国首座、也是唯一一座独立的高等兽医学府。1946年4月，国立兽医学院挂靠兰州大学开始招生。同年10月，召开了国立兽医学院成立大会，宣布国立兽医学院正式诞生，并确定10月1日为院庆日。1947年10月1日，经教育部批准，国立兽医学院从兰州大学迁出，开始在兰州小西湖新院址独立办学。

1950年2月，西北军政委员会决定，撤消国立西北农业专科学校，将其畜牧科、草原科并入国立兽医学院。学院随即设畜牧系，扩大成为畜牧系和兽医系。1950年12月，经西北军政委员会决定，国立兽医学院改名为西北兽医学院。1951年，奉西北军政委员会命令，又将西北兽医学院改名为西北畜牧兽医学院。1952年9月，教育部下达西北地区高等院校调整方案，经政务院批准，拟将西北农学院畜牧兽医系并入西北畜牧兽医学院。1952年10月，西北农学院畜牧兽医系正式合并到西北畜牧兽医学院。

1955年，甘肃省委决定将西北畜牧兽医学院迁往河西，在武威黄羊镇建校。1958年7月，甘肃省委限期将西北畜牧兽医学院迁至武威黄羊镇，并与正在筹建的甘肃农学院合并，组建成立了甘肃农业大学，保留原兽医系。1980年，甘肃省委常委会决定，同意将甘肃农业大学迁回兰州。1982年开始在兰州选校址，1984年10月破土动工，1986年在兰州新校址开始招收第一届新生。1993年，兽医系更名为动物医学系。2001年，学校院系调整后成立动物医学院。